Das Internet arbeitet als verbindungsloses Netzwerk. Das bedeutet es werden Pakete von Router zu Router verschickt, wobei jeder dieser Router eine unabhängige Forwarding Entscheidung trifft. Diese basiert einerseits auf dem verwendeten Routing Algorithmus und andererseits auf dem Inhalt des Paketheaders des zu verschickenden Paketes. In der Regel enthält so ein Paketheader mehr Informationen als für die Next-Hop Bestimmung notwendig wären. Man kann die Bestimmung des nächsten Router auch als zweistufige Aktion betrachten. Zunächst werden alle Pakete die das gleiche Ziel haben in sogenannte Forwarding Equivalence Classes (FEC) eingeteilt um dann im nächsten Schritt alle möglichen Folgerouter auf diese FECs abzubilden.
Beim konventionellen IP Forwarding wie es im Internet heutzutage eingesetzt wird, wird ein Router zwei Pakete als der gleichen FEC angehörig betrachten, falls diese eine gemeinsame Zieladresse haben, bzw. einen hinreichend großen gemeinsamen Adressanteil. Auf dem Weg durch ein Netzwerk wird das Paket an jedem Router erneut untersucht und einer FEC zugeordnet. Es muß also an jedem Router immer wieder die gesamte Forwarding Tabelle untersucht werden, um den nächsten Router für ein Paket zu bestimmen. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Next-Hops.
Bei MPLS findet diese Zuordnung Paket zu FEC nur einmalig statt und
zwar am Anfang des MPLS Netzwerkes am sogenannten Ingress
Router. Pakete die der gleichen FEC angehören sind bei MPLS nicht
zu unterscheiden. Alle Pakete die einer FEC angehören und vom gleichen
Router starten werden also den gleichen Weg nehmen. Diese im Netzwerk
etablierten Wege nennt man bei MPLS Label Switched Path (LSP). LSPs
sind unidirektionale Wege zum Datentransfer, die die Pakete einer FEC
transportieren. Im Gegensatz zum verbindungslos arbeitendem IP wird
bei MPLS also eine verbindungsorientierte Kommunikation verwendet. Ein LSP beginnt an einem Ingress Router der dem zu transportierenden Paket ein Label auf den Label Stack schiebt. Auf diese wird im weiteren noch eingegangen.
Ein MPLS Netzwerk bildete eine Domäne deren Grenzrouter eingangsseitig als Ingress Router und ausgangsseitig als Egress Router bezeichnet werden. Unter einer Domäne wollen wir laut Standard eine Menge von benachbarten Knoten die MPLS Forwarding und Routing verwenden und sich ebenfalls in einem Verwaltungsbereich befinden verstehen. Router die entlang eines LSP liegen bezeichnet man als Label Switch Router (LSR), solche die die Endpunkte bilden als Label Edge Router (LER).
Alle LSRs treffen anhand des jeweiligen Labels ihre Forwarding
Entscheidung. Hier liegt auch der große Unterschied zu IP, da durch
die Beförderung entlang eines LSP keine lokal bestimmte Wegewahl mehr
statt findet, d.h. das die Router keine aktive Next Hop Entscheidung
treffen können wie sie bei IP üblich ist. Der LSP endet am Egress Router der den Label Stack auf eine Tiefe kleiner der am Ingress Router reduziert. Das Paket kann vom Egress Router noch weiter verschickt werden, was für uns allerdings uninteressant ist, da es die MPLS Domäne oder ein Subnetz verlassen hat.
Label sind Informationseinheiten die dem bestehenden Header
vorangestellt werden. Es handelt sich aber nicht um eine Kodierung der
Header Adresse. Vielmehr bestimmt dieses Label zu welcher FEC ein
Paket gehört. Beim Forwarding wird an einem Router nun der Wert des
jeweiligen Labels betrachtet um zu einer Forwarding Entscheidung zu
gelangen. Dieser Wert wird dann als Index in der Forwarding Table des jeweiligen Routers verwendet.
Ein Paket kann mehrere Labels vorangestellt bekommen. Diese werden im
sogenannten Label Stack verwaltet. Diese nach dem First In First Out
(FIFO) Prinzip verwaltete Strukturierung der Labels ermöglicht eine
Labelung von Paketen für Subnetze. Bewegt sich ein Paket zum Beispiel
in einem Netze ohne Subnetze so hat der Label Stack die Tiefe eins,
vgl. auch [RTF+01].